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台積電下週四公佈3納米設廠計畫 應用材料新突破為先進制程助力

台積電一年一度的技術論壇定下週四(25)日在臺灣地區新竹登場, 在美商應用材料公司材料技術獲致重大突破下, 預估台積電5nm制程量產藍圖將更加確定, 預料論壇中將揭示5nm量產時程, 也將成為全球第一個對外宣佈提供5nm代工服務的晶圓廠。

台積電供應鍵透露, 今年台積電技術論壇將由共同執行長暨總經理魏哲家擔綱主持, 除揭示台積電引以為傲的7nm即將於今年底進行投片量產外, 也將確立5納米制程試產和量產時程;同時也會針對市場矚目的3nm設廠地點, 提出進一步的說明。

應用材料昨(17)日宣佈成功運用鈷金屬材料取代銅,

作為半導體先進制程中進行沉積制程的關鍵材料, 且獲致導電性更佳和功耗更低、讓晶片體積更小等重大突破, 讓摩爾定律得以延伸推進到7納米, 甚至到5納米和3納米, 預料將使台積電等晶圓制程廠7納米量產腳步加速。

美商應用材料研發人員昨專程到臺灣宣佈這項重要材料創新技術, 也意味應用材料在半導體先進制程設備和材料運用, 持續扮演領先地位, 並透露包括台積電等晶圓製造廠將先進制程推進至7納米以下的商業化腳步, 更向前邁進一大步。

應用材料表示, 目前各大晶圓制程廠已導入在7納米制程採用這項新的材料革新, 如果成效良好, 不排除可能在7納米就可以看到導入鈷金屬取代銅制程技術變革。

應用材料表示, 當半導體金屬沉積制程進入7納米以下的技術節點時, 連接晶片中數10億個電晶體的導線電路漸漸成為技術瓶頸。

一方面要擴增晶片上電晶體的數量, 一方面追求系統整合晶片封裝, 縮小導線進而增加電晶體密度是必然的趨勢。

但應用材料強調, 當導線的截面積減少, 導電區域的體積也減少, 這會造成電阻增加, 阻礙最佳效能的實現。

這種阻容遲滯有賴以創新突破技術瓶頸, 包括在阻障層、內襯層微縮制程, 以及運用新的材料, 以利在更狹小的空間中改善導電特性。

應用材料強調, 為了解決導線的電阻問題, 用新的鈷取代傳統的銅, 並運用多年累積的沉積制程技術,

同時將物理氣相沉積、化學氣相沉積和原子層三種不同沉積制程技術, 整合在同一設備平臺上, 運用單一整合程式, 製造複雜的薄膜堆疊結構。

應用材料材指出, 以鈷取代傳統銅進行沉積制程的關鍵材料, 已獲致傳導性更快且功耗更低等優越性能, 同時大幅節省晶片體積, 晶片效能更快、體積更大。

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